Les formations du Lutétien supérieur affleurant à Saint-Denis présentent des marnes et caillasses souvent altérées en tête, avec une nappe phréatique peu profonde qui complique tout terrassement. Les projets de renouvellement urbain autour de la Plaine Saint-Denis imposent des reconnaissances géotechniques fiables, car les tassements différentiels menacent directement les structures neuves posées sur ces sols carbonatés. L’essai triaxial en laboratoire devient alors indispensable. Nous réalisons des campagnes de prélèvement d’échantillons intacts au carottier à piston stationnaire, puis nous exécutons l’essai triaxial consolidé drainé (CD) ou non drainé (CU+u) selon la phase de chantier, en couplant les résultats avec le sondage SPT pour caler la stratigraphie in situ avant dimensionnement.
La cohésion effective c’ et l’angle de frottement φ’ mesurés à Saint-Denis conditionnent directement la hauteur critique des fouilles blindées dans les marnes lutétiennes.
Portée du travail à Saint-Denis
Facteurs critiques du terrain à Saint-Denis
Un immeuble R+7 avec trois niveaux de sous-sol en cours de construction boulevard Anatole France a vu son planning arrêté net par une instabilité de fond de fouille. Les calculs de stabilité initiaux, basés sur des corrélations présumées au pénétromètre dynamique, sous-estimaient la pression interstitielle générée par le battage des palplanches dans les limons argileux saturés. Le maître d’ouvrage a dû commander en urgence une série de triaxiaux CU+u sur échantillons intacts prélevés sous la nappe. Les résultats ont révélé une cohésion non drainée cᵤ inférieure de 30 % à la valeur du rapport de sol, obligeant à redimensionner le soutènement provisoire et à renforcer le blindage avec des butons supplémentaires. La révision du phasage de terrassement a évité un soulèvement de fond de 15 cm.
Nos services
Notre laboratoire de Saint-Denis accrédité COFRAC (portée Essais) exécute les trois types de triaxiaux normalisés, du UU rapide pour les phases chantier au CD avec mesure de variation de volume pour les remblais définitifs.
Essai triaxial consolidé drainé (CD)
Chemin de contrainte lent avec drainage total, adapté aux remblais et sols grenus de la Plaine. Fournit c’ et φ’ pour les calculs de stabilité à long terme des talus de la Courneuve.
Essai triaxial consolidé non drainé (CU+u)
Mesure de la pression interstitielle pendant le cisaillement. Indispensable pour modéliser le comportement à court terme des fondations profondes dans les argiles plastiques de Saint-Denis.
Essai triaxial non consolidé non drainé (UU)
Essai rapide sans drainage ni consolidation, utilisé en phase provisoire pour estimer la cohésion non drainée cᵤ des sols fins saturés avant toute reprise de terrassement.
Questions et réponses
Quelle norme régit l’essai triaxial en France ?
La norme NF EN ISO 17892 en trois parties : partie 8 pour l’essai UU, partie 9 pour le CU+u et partie 10 pour le CD (cette dernière encore en projet ISO à date, nous appliquons la norme française XP P94-074 pour le CD drainé). Tous nos essais sont réalisés sous accréditation COFRAC selon le programme 136 – Essais de laboratoire de mécanique des sols.
Quel est le prix d’un essai triaxial CD à Saint-Denis ?
Le coût d’un essai triaxial consolidé drainé se situe entre 1 640 € et 2 540 € par éprouvette, selon la profondeur de prélèvement, la difficulté de saturation et le nombre de cycles de déchargement-rechargement demandés. Les essais CU+u et UU sont dans une fourchette légèrement inférieure. Le prix inclut la fourniture du rapport d’essai avec les courbes contrainte-déformation et les chemins de contrainte dans le plan p’-q.
Combien de temps dure un essai triaxial drainé ?
Un essai CD prend généralement entre 5 et 10 jours ouvrés. La lenteur est imposée par la vitesse de cisaillement très faible (de l’ordre de 0,001 à 0,01 mm/min) nécessaire pour éviter toute surpression interstitielle dans l’éprouvette. Les essais UU, en revanche, sont réalisables en 48 heures.
Quelle différence entre c’ et cᵤ dans un rapport triaxial ?
La cohésion effective c’ est mesurée en conditions drainées (CD ou CU avec mesure de u) et représente la résistance propre de la matrice solide du sol. La cohésion non drainée cᵤ est mesurée sans dissipation de pression interstitielle (UU) : elle dépend de la teneur en eau in situ et chute si le sol se dilate. À Saint-Denis, les marnes altérées donnent souvent un c’ faible (5-15 kPa) et un cᵤ plus élevé (30-60 kPa) à cause de la succion.
Comment sont prélevés les échantillons pour essai triaxial à Saint-Denis ?
Nous utilisons un carottier à piston stationnaire de type Osterberg ou un tube Shelby mince enfoncé par vérin hydraulique, depuis un sondage carotté ou une fosse de puits d’inspection. L’échantillon est immédiatement paraffiné et stocké en chambre humide à 4 °C pour éviter toute dessiccation avant l’essai en laboratoire.